KR102364427B1 - A pesticide composition comprising piperine, and uses thereof - Google Patents

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    • A01N43/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/34Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • A01N43/40Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom six-membered rings

Abstract

본 발명은 피페린 또는 이의 유도체를 유효성분으로 포함하여 식물기생선충의 감염을 방지하는 살충용 조성물, 이를 이용한 식물기생선충의 살충 방법, 식물병의 방제 방법, 및 이를 포함하는 키트에 관한 것으로, 본 발명에 따른 조성물은 피페린 또는 이의 유도체를 유효성분으로 함유하여 식물기생선충인 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)의 유충 및 성충을 사멸할 뿐만 아니라, 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus) 알의 분화를 억제하는 활성을 나타나기 때문에, 효과적인 식물기생선충에 대한 살충용 제제 및 식물병에 대한 방제 또는 치료용 제제로 제공될 수 있다.The present invention relates to an insecticidal composition comprising piperine or a derivative thereof as an active ingredient to prevent infection of plant parasitic nematodes, a method for controlling plant parasitic nematodes using the same, a method for controlling plant diseases, and a kit comprising the same, The composition according to the present invention contains piperine or a derivative thereof as an active ingredient to not only kill the larvae and adults of the plant parasitic nematode, Bursaphelenchus xylophilus , but also inhibit the differentiation of eggs. Because it appears, it can be provided as an effective insecticidal agent for plant parasitic nematodes and a control or therapeutic agent for plant diseases.

Description

피페린을 포함하는 살충용 조성물 및 이의 용도{A pesticide composition comprising piperine, and uses thereof}A pesticide composition comprising piperine, and uses thereof

본 발명은 피페린 또는 이의 유도체를 포함하는 살충용 조성물 및 이를 이용한 식물병의 방제 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an insecticidal composition comprising piperine or a derivative thereof and a method for controlling plant diseases using the same.

소나무재선충병(pine wilt disease)은 아시아, 유럽 및 북아메리카의 여러 지역에서 산림 생태계에 심각한 피해를 일으키는 식물병으로, 국내에서는 1988년 부산에서 처음 보고되었으며, 소나무속(Pinus)뿐만 아니라, 전나무속(Abies), 가문비나무속(Picea), 잎갈나무속(Larix)의 일부 수종에서도 발병하는 것으로 알려졌다.Pine wilt disease is a plant disease that causes serious damage to forest ecosystems in various regions of Asia, Europe and North America. It was first reported in Busan in 1988 in Korea. Abies), spruce (Picea), and some species of larch (Larix) are also known to occur.

소나무재선충병은 식물기생선충인 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)이 식물에 감염하여 발병하며, 소나무재선충에 감염된 나무는 급속하게 증식된 소나무재선충에 의해 송진 분비가 멈추고 알코올, 테르펜과 같은 휘발성 물질이 분비되고 또한 수분과 양분의 흐름에 이상이 발생하여 죽게 되며, 한번 소나무재선충에 감염되면 치료가 거의 되지 않고 나무를 고사시킨다.Pine wilt disease is caused by infection with a plant parasitic nematode, Bursaphelenchus xylophilus , which infects a plant. In a tree infected with the pine wilt nematode, resin secretion stops and volatile substances such as alcohol and terpene are secreted. In addition, abnormalities in the flow of water and nutrients cause death, and once infected with the pine wilt nematode, there is hardly any treatment and the tree will die.

소나무재선충병을 일으키는 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)은 분류학상으로 후생동물아계(Metazoa), 진정후생동물(Eumetazoa), 좌우대칭동물(Bilateria), 의체강동물(Pseudocoelomata), 선충문(Nematoda, Nemata)에 속하는 동물로서 실모양을 하고 있다. 길이는 1㎜도 안되지만, 번식력이 높아 한 쌍이 20일 만에 20만 마리로 늘어날 정도이다. 소나무재선충은 스스로 나무에 침입하거나 나무 사이를 이동할 수 없기 때문에, 매개충을 통해서 감염이 확산되며, 주 매개충으로는 솔수염하늘소(Monochamus alternatus) 또는 북방솔수염하늘소(M. saltuarius)가 알려져 있다. The pine wilt nematode ( Bursaphelenchus xylophilus ), which causes pine wilt disease, is taxonomically classified as Metazoa, Eumetazoa, Bilateria, Pseudocoelomata, Nematode (Nematoda, Nemata). It is an animal belonging to the genus and has the shape of a thread. Although the length is less than 1 mm, the fertility is so high that a pair can grow to 200,000 in 20 days. Since the pine wilt nematode cannot invade trees or move between trees by itself, the infection spreads through vectors, and monochamus alternatus or M. saltuarius is known as the main vector.

소나무재선충병의 감염 경로는 매개충이 소나무재선충에 감염된 나무에 알을 낳게 되면, 매개충의 알이 부화하여 번데기가 될 때 주변으로 소나무재선충들이 모이게 되고, 매개충이 탈피할 때에 매개충의 체내로 소나무재선충이 침입하게 되며, 탈피한 매개충이 새로운 나무로 이동함으로써, 새로운 나무에 소나무재선충을 감염시키게 된다.The route of infection of pine wilt disease is that when the vector lays eggs on a tree infected with the pine wilt nematode, the pine wilt nematodes gather around when the eggs of the vector worm hatch and pupate, and when the vector worm molts, the pine wilt nematode enters the body of the vector worm. It invades, and the moulted vector migrates to a new tree, thereby infecting the new tree with pine wilt nematodes.

소나무재선충병을 방제하기 위해서는 나무 재료의 훈증 또는 줄기에 살충제를 주입하는 것과 같은 여러가지 접근법이 사용되었다. 가장 많이 사용되는 살충제는 에버멕틴(avermectin) 계열에 속하는 아바멕틴(abamectin)과 엠마멕틴 벤조에이트(emamectin benzoate)이다. 이러한 화학 약품이 포함된 살충제는 특정 소나무재선충병에 대해 매우 효과적이고, 환경적으로 안전한 것으로 간주되고 있으나, 가격이 비싸다는 단점이 있다. 또한, 콜로라도감자 딱정벌레, 배추좀나방 및 선충류 모양선충과 같은 몇몇 해충에 의해 입증된 바와 같이, 아바멕틴 및 에버멕틴와 같은 살충제를 반복적으로 사용하면 선별 압력이 유발되고 살충제에 대한 내성이 발생되어 결국에는 살충 또는 방제 효과가 약해지는 문제가 있다.Several approaches have been used to control pine wilt disease, such as fumigating wood materials or injecting insecticides into the trunk. The most commonly used insecticides are abamectin and emamectin benzoate, which belong to the avermectin family. Insecticides containing these chemicals are very effective against certain pine wilt nematodes and are considered environmentally safe, but have a disadvantage in that they are expensive. In addition, repeated use of pesticides such as abamectin and evermectin induces selection pressure and develops resistance to the pesticide, as evidenced by several pests such as the Colorado potato beetle, diamondback moth, and nematode nematode. There is a problem that the insecticidal or control effect is weakened.

한편, 일부 연구에서는 파이토케미컬(phytochemical), 에센설 오일(essential oil), 및 천연 에스터(natural ester)와 같은 천연 물질이 선충에 살충 작용을 한다는 것이 보고되고 있으며, 플라보노이드(flavonoid), 폴리페놀(polyphenol)과 같은 파이토케미컬(phytochemical)은 식물에 무독하고 병원체로 작용하는 해충만 선별적으로 사멸시킨다는 점에서 주목되고 있다.On the other hand, some studies have reported that natural substances such as phytochemicals, essential oils, and natural esters have an insecticidal action on nematodes, and flavonoids, polyphenols ( Phytochemicals such as polyphenol) are attracting attention in that they selectively kill only pests that are non-toxic to plants and act as pathogens.

본 발명자들은 이와 같은 점을 감안하여 소나무재선충에 대한 살충 또는 방제 효과를 나타내는 새로운 천연 소재의 제제를 제공하기 위해, 파이토케미컬(phytochemical)의 일종인 피페린의 살충 효과를 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.The present inventors have completed the present invention by confirming the insecticidal effect of piperine, a kind of phytochemical, in order to provide a formulation of a new natural material that exhibits an insecticidal or control effect on pine wilt nematode in consideration of this point. .

대한민국 공개특허공보 제10-2018-0116627호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0116627

Rajasekharan, et al. Scientific reports 7.1 (2017): 6803. Rajasekharan, et al. Scientific reports 7.1 (2017): 6803.

본 발명은 피페린 또는 이의 유도체를 유효성분으로 포함하여 식물기생선충의 감염을 방지하는 살충용 조성물, 이를 이용한 식물기생선충의 살충 방법, 식물병의 방제 방법, 및 이를 포함하는 키트를 제공하는 것이다.The present invention provides an insecticidal composition for preventing infection of plant parasitic nematodes by including piperine or a derivative thereof as an active ingredient, a method for controlling plant parasitic nematodes using the same, a method for controlling plant diseases, and a kit comprising the same .

본 발명은 피페린 또는 이의 유도체를 유효성분으로 함유하는 살충용 조성물을 제공한다.The present invention provides an insecticidal composition containing piperine or a derivative thereof as an active ingredient.

또한, 본 발명은 피페린 또는 이의 유도체를 유효성분으로 함유하는 조성물을 이를 필요로 하는 대상체에 처리하는 단계를 포함하는 살충 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a pesticidal method comprising the step of treating a subject in need thereof with a composition containing piperine or a derivative thereof as an active ingredient.

또한, 피페린 또는 이의 유도체를 유효성분으로 함유하는 조성물을 이를 필요로 하는 대상체에 처리하는 단계를 포함하는 식물병에 대한 방제 또는 치료 방법을 제공한다.In addition, there is provided a method for controlling or treating a plant disease, comprising the step of treating a subject in need thereof with a composition containing piperine or a derivative thereof as an active ingredient.

또한, 본 발명은 피페린 또는 이의 유도체를 유효성분으로 함유하는 조성물을 포함하는 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)에 대한 살충용 키트를 제공한다.In addition, the present invention provides an insecticidal kit against pine wood nematode ( Bursaphelenchus xylophilus ) comprising a composition containing piperine or a derivative thereof as an active ingredient.

또한, 피페린 또는 이의 유도체를 유효성분으로 함유하는 조성물을 포함하는 소나무재선충병(pine wilt disease)에 대한 방제 또는 치료용 키트를 제공한다.In addition, there is provided a kit for controlling or treating pine wilt disease comprising a composition containing piperine or a derivative thereof as an active ingredient.

본 발명에 따르면, 피페린 또는 이의 유도체를 유효성분으로 함유하는 조성물은 식물기생선충인 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)의 유충 및 성충을 사멸할 뿐만 아니라, 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus) 알의 분화를 억제하는 활성을 나타내는 것이 확인됨에 따라, 상기 피페린 또는 이의 유도체를 유효성분으로 함유하는 조성물은 효과적인 식물기생선충에 대한 살충용 제제 및 식물병에 대한 방제 또는 치료용 제제로 제공될 수 있다.According to the present invention, the composition containing piperine or a derivative thereof as an active ingredient not only kills the larvae and adults of the plant parasitic nematode, Bursaphelenchus xylophilus , but also inhibits the differentiation of eggs. As it is confirmed to exhibit activity, the composition containing piperine or a derivative thereof as an active ingredient can be provided as an effective insecticidal agent against plant parasitic nematodes and an agent for controlling or treating plant diseases.

도 1은 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)에 대한 살선충 효과를 다양한 농도의 피페린에서 확인한 그래프이다. 상기 그래프는 세 번 반복 실험의 ± 평균을 보여주며, **은 비처리 대조군 대비 P<0.01, ***은 비처리 대조군 대비 P<0.001을 나타낸다.
도 2는 피페린 또는 5-아이오도인돌(5-iodoindole)의 유무에 따른 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)의 시간당-사멸 정도를 분석한 그래프이다.
도 3은 피페린이 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)에 미치는 영향을 확인한 도이다. 도 3a는 피페린이 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)의 움직임(thrashing)에 미치는 영향을 평가한 그래프이고, 도 3b는 피페린이 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)의 알 부화율(hatching rates)에 미치는 영향을 평가한 그래프이고, 도 3c는 피페린이 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)의 운동성(locomotor traits)에 미치는 영향을 확인한 사진이다. 상기 그래프는 세 번 반복 실험의 평균±표준편차로 나타나며, **은 비처리 대조군 대비 P<0.01, ***은 비처리 대조군 대비 P<0.001을 나타낸다.
도 4는 피페린의 식물 독성을 평가하기 위해 피페린 처리 농도(a: 비처리, b: 25 ㎍/mL, c: 50 ㎍/mL, d: 100 ㎍/mL)에 따라 당근(Daucus carota) 및 서양무아재비(Raphanus raphanistrum)의 씨앗 발아에 미치는 영향을 평가한 사진이다.
도 5는 in silico에서 피페린, 피페린 유도체 및 이버멕틴(ivermectin)이 GluCL 수용체(glutamate gated chloride ion channel receptor; 글루탐산 개폐성 염화 이온 채널 수용체)에 분자학적으로 상호작용하는 부위를 나타내는 그림이다.
1 is a graph confirming the nematicidal effect on pine wood nematode ( Bursaphelenchus xylophilus ) at various concentrations of piperine. The graph shows the mean ± of three replicates, ** indicates P<0.01 compared to the untreated control group, *** indicates P<0.001 compared to the untreated control group.
2 is a graph analyzing the degree of death per hour of the pine wilt nematode ( Bursaphelenchus xylophilus ) according to the presence or absence of piperine or 5-iodoindole (5-iodoindole).
3 is a view confirming the effect of piperine on the pine wilt nematode ( Bursaphelenchus xylophilus ). Figure 3a is a graph evaluating the effect of piperine on the movement (thrashing) of the pine wilt nematode ( Bursaphelenchus xylophilus ) and FIG. 3c is a photograph confirming the effect of piperine on the locomotor traits of the pine wood nematode ( Bursaphelenchus xylophilus ). The graph is shown as the mean ± standard deviation of three repeated experiments, ** indicates P<0.01 compared to the untreated control group, *** indicates P<0.001 compared to the untreated control group.
4 shows carrots ( Daucus carota ) according to piperine treatment concentrations (a: untreated, b: 25 μg/mL, c: 50 μg/mL, d: 100 μg/mL) to evaluate the phytotoxicity of piperine. And Western fern fern ( Raphanus raphanistrum ) It is a photograph evaluating the effect on seed germination.
5 is a diagram illustrating a site where piperine, a piperine derivative, and ivermectin molecularly interact with a GluCL receptor (glutamate gated chloride ion channel receptor; glutamate gated chloride ion channel receptor) in silico .

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in this specification have been selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions in the present invention, but these may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, and the like. In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than the name of a simple term.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

수치 범위는 상기 범위에 정의된 수치를 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최대의 수치 제한은 낮은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼 모든 더 낮은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최소의 수치 제한은 더 높은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼 모든 더 높은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 수치 제한은 더 좁은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼, 더 넓은 수치 범위 내의 더 좋은 모든 수치 범위를 포함할 것이다.Numerical ranges are inclusive of the values defined in that range. Every maximum numerical limitation given throughout this specification includes all lower numerical limitations as if the lower numerical limitation were expressly written. Every minimum numerical limitation given throughout this specification includes all higher numerical limitations as if the higher numerical limitation were expressly written. Any numerical limitation given throughout this specification shall include all numerical ranges within the broader numerical range, as if the narrower numerical limitation were expressly written down.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 피페린 또는 이의 유도체를 유효성분으로 함유하는 살충용 조성물을 제공한다.The present invention provides an insecticidal composition containing piperine or a derivative thereof as an active ingredient.

상기 "피페린"은 후추나무인 후추(Piper nigrum L.), 필발(P. longum), P. officinarum, P. chusii의 과실에 함유되어 있는 화합물이며, 구조식은 C17H19NO3이고, 하기 화학식 1로 표시된다.The "piperine" is a compound contained in the fruits of pepper tree pepper ( Piper nigrum L.), P. longum , P. officinarum, and P. chusii , and the structural formula is C 17 H 19 NO 3 , It is represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112020008052258-pat00001
Figure 112020008052258-pat00001

피페린은 항산화, 항돌연변이, 항암작용 등의 생리활성이 나타난다고 보고되어 있으며, 레스베라트롤(resveratrol) 등의 약물의 생체이용률을 강화시키는 역할을 하는 것으로 알려져 있으나, 살충제 또는 방제제로 활용할 수 있는 살충 효과에 대해서는 잘 알려져 있지 않다.Piperine has been reported to exhibit physiological activities such as antioxidant, anti-mutagenicity, and anticancer action, and is known to play a role in enhancing the bioavailability of drugs such as resveratrol, but has an insecticidal effect that can be used as an insecticide or control agent is not well known about

피페린과 같은 알칼로이드는 한의학에서 약제로 사용되며, 강력한 방충제(repellent)로 고려되고 있으며, 종래에는 후추 또는 이의 활성 성분인 피페린이 학질모기(Anopheles mosquitoes)에 대한 살유충제 활성을 나타낸다고 보고되었으며, 일부 피페린 유도체는 몇몇 여러 곤충에 살충 효과가 나타난다고 보고되었다.Alkaloids such as piperine are used as pharmaceuticals in oriental medicine and are considered as strong repellents, and it has been reported that pepper or piperine, an active ingredient thereof, exhibits larvicide activity against Anopheles mosquitoes , Some piperine derivatives have been reported to have insecticidal effects on several different insects.

상기 "유도체"는 어떤 화합물의 일부를 화학적으로 변화시켜서 얻어지는 유사한 화합물이며, 피페린의 유도체는 피페린의 일부를 화학적으로 변화시킨 화합물로, 하기 화학식 2로 표시되는 피퍼롱구민(piperlongumine) 또는 하기 화학식 3으로 표시되는 피퍼로날(piperonal)와 같은 화합물일 수 있다.The "derivative" is a similar compound obtained by chemically changing a part of a certain compound, and a piperine derivative is a compound in which a part of piperine is chemically changed, piperlongumine represented by the following Chemical Formula 2 or It may be a compound such as piperonal represented by the formula (3).

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112020008052258-pat00002
Figure 112020008052258-pat00002

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112020008052258-pat00003
Figure 112020008052258-pat00003

상기 "살충용"은 사람, 가축, 농장물 및 산림목에 해가 되는 해충을 제거하는 효과를 나타내는 살충제로 사용할 수 있음을 의미하며, 여기서 해충은 일반적으로 인간의 생활에 직접 또는 간접적으로 해를 주는 곤충, 선충, 또는 벌레를 의미하며, 다양한 위생해충, 농업해충 또는 산림해충을 포함할 수 있으며, 구체적으로는 농작물 및 산림목에 다양한 식물병을 유발하는 식물기생선충일 수 있다. 따라서 상기 살충용 조성물은 식물기생선충의 감염을 방지하는 것을 특징으로 할 수 있다.The "insecticide" means that it can be used as an insecticide that exhibits the effect of removing pests that are harmful to people, livestock, farms and forest trees, where the pests are generally harmful to human life directly or indirectly State means insects, nematodes, or worms, and may include various sanitary pests, agricultural pests or forest pests, and specifically may be plant parasitic nematodes that cause various plant diseases in crops and forest trees. Therefore, the insecticidal composition may be characterized in that it prevents infection of plant parasitic nematodes.

상기 "식물기생선충"은 식물의 생장점, 잎, 줄기, 뿌리 등 모든 부분에 기생하며 구침으로 세포액을 영양분으로 섭취하는 선충으로서, 가해습성에 따라 외부에서 가해하는 외부기생성, 조직내부에 들어가서 기생하는 내부기생성, 머리부분을 조직 내에 삽입하여 영양분을 섭취하는 반내부기생성으로 구분할 수 있다. 식물기생선충은 낮은 밀도에서는 식물에 미치는 피해가 경미하지만, 높은 밀도로 감염된 식물은 치명적인 손상을 받거나 고사하게 된다. The "plant parasitic nematode" is a nematode that parasitizes on all parts of a plant, such as growth points, leaves, stems, and roots, and ingests cell fluid as nutrients through a globule. It can be divided into endoparasitic, semi-endoparasitic, in which nutrients are absorbed by inserting the head into the tissue. Plant parasitic nematodes do little damage to plants at low densities, but plants infected at high densities suffer fatal damage or die.

상기 식물기생선충은 바람직하게 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus), 고구마뿌리혹선충(Meloidogyne incognita), 당근뿌리혹선충(Meloidogyne hapla), 땅콩뿌리혹선충(Meloidogyne arenaria), 쑥선충(Subanguina moxae), 벼위축선충(Amplimerlinius clavicaudatus), 담배위축선충(Tylenchorhynchus claytoni), 사과위축선충(Tylenchorhynchus nudus), 차나무뿌리썩이선충(Pratylenchus loosi), 들깨뿌리썩이선충(Pratylenchoides clavicauda), 엉겅퀴뿌리썩이선충(Pratylenchoides utahensis), 명이나선선충(Rotylenchus arsenjevi), 박하나선선충(Helicotylenchus clarkei), 수양버들가는주름선충(Criconemoides komabaensis), 옥수수비늘주름선충(Ogma insulicum), 참나무큰비늘주름선충(Ogma querci), 소나무작은껍질선충(Hemicriconemoides varionodus), 느티나무껍질선충(Hemicycliophora epicharoides), 및 호두껍질선충(Hemicycliophora juglandis)로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있으며, 보다 더 바람직하게 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The plant parasitic nematode is preferably a pine wood nematode ( Bursaphelenchus xylophilus ), a sweet potato root knot nematode ( Meloidogyne incognita ), a carrot root knot nematode ( Meloidogyne hapla ), a peanut root knot nematode ( Meloidogyne arenaria Amplimerlinius ), Subanguina moxae , rice atrophy nematode ) clavicaudatus ), tobacco nematode ( Tylenchorhynchus claytoni ), apple atrophy nematode ( Tylenchorhynchus nudus ), tea root rot nematode ( Pratylenchus loosi ), perilla root rot nematode ( Pratylenchoides clavicaides ), thistle root nematode ( Pratylenchoides clavicaides ), thistle root nematode ( Pratyhenchoides clavicaides ) Spiral nematode ( Rotylenchus arsenjevi ) , nematode nematode ( Helicotylenchus clarkei ), weeping willow nematode ( Criconemoides komabaensis ), corn scale nematode ( Ogma insulicum ), oak nematode ( Ogma querci ) varionodus ), zelkova bark nematode ( Hemicycliophora epicharoides ), and walnut shell nematode ( Hemicycliophora juglandis ) may be selected from the group consisting of, and more preferably, pine wood nematode ( Bursaphelenchus xylophilus ), but is not limited thereto.

상기 살충용 조성물은 오일 스프레이, 유화 가능한 농축물, 습윤성 분말, 유동물, 과립, 더스트, 에어로졸, 훈연제, 증기화 가능한 제형물, 스모킹 제형물, 독성 유인물, 및 수지 제형물로 이루어진 군에서 선택되는 제형으로 제조될 수 있다.The insecticidal composition is selected from the group consisting of oil sprays, emulsifiable concentrates, wettable powders, fluids, granules, dusts, aerosols, smokers, vaporizable formulations, smoking formulations, toxic attractants, and resin formulations. It can be prepared in a dosage form.

상기 살충용 조성물은 통상적으로 이용되는 방제제 또는 살균제에 함유되는 물질을 추가로 포함할 수 있으며, 상기 활성성분 이외에 부형제로 약제학적으로 허용 가능한 고체 담체, 액체 담체, 액체 희석제, 액화된 기체 희석제, 고체 희석제, 또는 기타 적당한 보조제, 예를 들면 유화제, 분산제 또는 기포제 등의 계면활성제를 추가로 포함할 수 있다. 활성성분과 상기 부형제를 혼합한 방제용 조성물을 농약분야에 공지된 다양한 제형으로 제제화시켜 사용할 수 있으며, 제제화를 위해서는 농약분야에서 통상적으로 사용되는 제제화 방법을 어느 것이나 사용할 수 있다.The insecticidal composition may further include a material contained in a commonly used control agent or disinfectant, and in addition to the active ingredient, a pharmaceutically acceptable solid carrier, liquid carrier, liquid diluent, liquefied gas diluent, Solid diluents, or other suitable adjuvants, for example, surfactants such as emulsifying, dispersing or foaming agents may further be included. The control composition in which the active ingredient and the excipient are mixed can be formulated into various formulations known in the agrochemical field, and any formulation method commonly used in the agrochemical field can be used for formulation.

상기 살충용 조성물은 상기 식물기생선충의 유충 또는 성충을 사멸시킬 수 있다. 상기 "유충"은 알에서 부화하여 성충이 되기 이전까지의 선충을 의미하며, 발생 단계에 따라 여러 유충 단계를 거쳐 알을 낳을 수 있는 상태가 된 선충을 "성충"이라고 한다.The insecticidal composition can kill the larvae or adults of the plant parasitic nematodes. The “larva” refers to a nematode from hatching from an egg to before becoming an adult, and a nematode that has gone through several larval stages depending on the developmental stage to lay eggs is referred to as an “adult”.

상기 살충용 조성물에 함유된 피페린 또는 이의 유도체가 상기 식물기생선충의 GluCL 수용체(glutamate gated chloride ion channel receptor; 글루탐산 개폐성 염화 이온 채널 수용체)와 결합할 수 있다.Piperine or a derivative thereof contained in the insecticidal composition may bind to the GluCL receptor (glutamate gated chloride ion channel receptor; glutamate gated chloride ion channel receptor) of the plant parasitic nematode.

상기 살충용 조성물은 상기 식물기생선충의 알 부화를 방지할 수 있으며, 이에 따라 식물기생선충이 매개충에 감염되는 것을 방제할 수 있다.The insecticidal composition can prevent the egg hatching of the plant parasitic nematodes, and thus can control the plant parasitic nematodes from being infected by the vector.

구체적으로 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)의 경우, 알, 4단계의 유충기(J1~J4 단계), 4회의 탈피를 거쳐 암수 성충으로 성장하는 생활사를 가지며, 유충 단계에서 매개충의 체내에 침입하게 된다. 따라서 본 발명의 살충용 조성물은 수목에서 식물기생선충의 감염을 억제할 뿐만 아니라, 식물기생선충의 유충단계를 차단하기 때문에 식물기생선충에 의해 고사된 식물에서 매개충을 통한 식물기생선충의 확산을 방지하는 효과가 있다.Specifically, in the case of the pine wilt nematode ( Bursaphelenchus xylophilus ), it has a life cycle of growing into an adult male and female through eggs, 4 stages of larval stage (J1 ~ J4 stage), 4 molting, and invades the body of the vector at the larval stage. Therefore, the insecticidal composition of the present invention not only inhibits the infection of plant parasitic nematodes in trees, but also blocks the larval stage of plant parasitic nematodes, thereby preventing the spread of plant parasitic nematodes through vectors in plants killed by plant parasitic nematodes. has the effect of

상기 살충용 조성물은 상기 피페린 또는 이의 유도체를 10 ㎍/mL 내지 100 ㎍/mL으로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 피페린 또는 이의 유도체를 30 ㎍/mL 내지 80 ㎍/mL로 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The insecticidal composition may contain the piperine or its derivative in an amount of 10 μg/mL to 100 μg/mL, preferably, it may include piperine or a derivative thereof in an amount of 30 μg/mL to 80 μg/mL, but , but not limited thereto.

또한, 본 발명은 피페린 또는 이의 유도체를 유효성분으로 함유하는 조성물을 이를 필요로 하는 대상체에 처리하는 단계를 포함하는 살충 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a pesticidal method comprising the step of treating a subject in need thereof with a composition containing piperine or a derivative thereof as an active ingredient.

상기 대상체는 식물기생선충이 감염되거나 감염되지 않은 식물로, 바람직하게는 소나무, 곰솔, 잣나무, 해안송, 유럽 곰솔 및 라타에타 소나무로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있으며, 보다 더 바람직하게는 소나무일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The subject is a plant that is infected with or not infected with plant parasitic nematodes, and preferably at least one selected from the group consisting of pine, pine, cypress, coastal pine, European pine, and lataeta pine, and more preferably It may be pine, but is not limited thereto.

상기 살충 방법은 살충용 조성물을 상기 식물기생선충의 알, 이의 유충, 이의 성충, 또는 이의 서식처에 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.The insecticidal method may further include the step of treating the insecticidal composition to the egg, its larva, its adult, or its habitat of the plant parasitic nematode.

또한, 본 발명은 피페린 또는 이의 유도체를 유효성분으로 함유하는 조성물을 이를 필요로 하는 대상체에 처리하는 단계를 포함하는 식물병에 대한 방제 또는 치료 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for controlling or treating a plant disease comprising the step of treating a subject in need thereof with a composition containing piperine or a derivative thereof as an active ingredient.

상기 "방제"는 본 발명에 따른 조성물을 대상체에 처리함으로써, 식물병의 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 말한다. 상기 "치료"는 본 발명에 따른 조성물을 대상체에 처리함으로써, 식물병의 증상이 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 말한다.The "control" refers to any action of suppressing or delaying plant diseases by treating a subject with the composition according to the present invention. The "treatment" refers to any action in which symptoms of plant diseases are improved or beneficially changed by treating a subject with the composition according to the present invention.

또한, 본 발명은 피페린 또는 이의 유도체를 유효성분으로 함유하는 조성물을 포함하는 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)에 대한 살충용 키트가 제공된다. 또한, 본 발명은 피페린 또는 이의 유도체를 유효성분으로 함유하는 조성물을 포함하는 소나무재선충병(pine wilt disease)에 대한 방제 또는 치료용 키트가 제공된다.In addition, the present invention provides an insecticidal kit against pine wood nematode ( Bursaphelenchus xylophilus ) comprising a composition containing piperine or a derivative thereof as an active ingredient. In addition, the present invention provides a kit for controlling or treating pine wilt disease comprising a composition containing piperine or a derivative thereof as an active ingredient.

상기 "키트"는 예를 들어, 입자, 과립물 또는 펠렛의 형태로서 살충용 조성물을 독립적으로 형성하고, 동시에 사용 가능한 형태로 제조하는 것을 의미한다.The "kit" means, for example, to independently form an insecticidal composition in the form of particles, granules or pellets, and to prepare it in a form usable at the same time.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, examples will be described in detail to help the understanding of the present invention. However, the following examples are merely illustrative of the content of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art.

하기 실시예는 반복 수행되었으며, 결과는 평균 ± 표준편차로 나타나며, SPSS version 23 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) Dunnett 테스트에 따른 one-way ANOVA을 이용한 통계분석이 수행되었으며, p 값이 <0.05, <0.01, 또는 <0.0001 일때 유의한 것으로 간주하였다.The following examples were repeated, and the results are presented as mean ± standard deviation, and statistical analysis using one-way ANOVA according to the SPSS version 23 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) Dunnett test was performed, and the p value was <0.05, <0.01, or <0.0001 was considered significant.

실시예 1. 피페린이 소나무재선충의 생존율에 미치는 영향 평가Example 1. Evaluation of the effect of piperine on the survival rate of pine wilt nematodes

천연 살충제로서 피페린이 소나무재선충에 대한 살충 효과를 평가하기 위해, 피페린 및 피페린 유도체의 처리에 따른 소나무재선충의 생존율을 확인하였다.In order to evaluate the insecticidal effect of piperine as a natural insecticide on pine wilt nematodes, the survival rate of pine wilt nematodes according to the treatment of piperine and piperine derivatives was confirmed.

96-웰 플레이트에 살충 효과에 평가될 소나무재선충 유충을 플레이트 웰당 200마리씩 준비하고, 피페린, 피페린 유도체인 피퍼롱구민(piperlongumine) 또는 피퍼로날(piperonal)를 각각 0 ㎍/mL, 5 ㎍/mL, 10 ㎍/mL, 30 ㎍/mL, 및 50 ㎍/mL 의 농도로 처리하여 22℃에서 24 시간 배양한 후, 자외선 LED 조명 및 iRiS™ 디지털 셀 이미징 시스템(iRiS™ Digital Cell Imaging System; Logos Bio Systems, Korea)이 장착된 광학 현미경으로 살아 있는 소나무재선충 유충의 수를 계수하여 비처리군 대비 백분율로 환산하였다(도 1).In a 96-well plate, 200 pine wilt nematode larvae to be evaluated for insecticidal effect were prepared per plate well, and piperine, piperine derivatives piperlongumine or piperonal were added at 0 μg/mL and 5 μg, respectively. /mL, 10㎍/mL, 30㎍/mL, and 50㎍/mL, and after incubation for 24 hours at 22 ℃, UV LED illumination and iRiS™ Digital Cell Imaging System (iRiS™ Digital Cell Imaging System; Logos Bio Systems, Korea) was counted with an optical microscope equipped with the number of living pine wilt nematode larvae and converted to a percentage compared to the untreated group (Fig. 1).

도 1에 나타난 바와 같이, 피페린에서는 소나무재선충에 대한 살충 효과가 나타났으며, 피페린 30 ㎍/mL 처리군에서는 40%의 소나무재선충 유충이 사멸하였고, 피페린 50 ㎍/mL 처리군에서는 90%의 소나무재선충 유충이 사멸한 것으로 나타났으며, 이를 통해 피페린이 소나무재선충에 대한 우수한 살충 효과가 있다는 것을 확인하였다.As shown in FIG. 1, piperine showed an insecticidal effect on pine wilt nematodes, and 40% of pine wilt nematode larvae were killed in the piperine 30 μg/mL treatment group, and 90% in the piperine 50 μg/mL treatment group. % of pine wilt nematode larvae were killed, and it was confirmed that piperine had an excellent insecticidal effect against pine wilt nematodes.

또한, 피페린 50 ㎍/mL 처리군에서는 모든 일정 유충(J2 단계)이 피페린을 처리한지 1 시간 이내에 소나무재선충 유충(J2 단계)의 활동성이 사라지고, 6 시간 이내에 완전히 사멸되는 것을 확인하였다(도 2).In addition, in the piperine 50 μg/mL treatment group, it was confirmed that all certain larvae (J2 stage) lost the activity of Pine wilt nematode larvae (J2 stage) within 1 hour of treatment with piperine, and were completely killed within 6 hours (Fig. 2).

도 2에 나타난 바와 같이, 양성 대조군인 5-아이오도인돌(5-iodoindole) 처리군에서는 소나무재선충의 일반적인 사멸 패턴을 나타낸 반면, 피페린 처리군에서는 컬링 반응(curling reaction) 및 집합 현상(aggregation)과 같은 독특한 살충 패턴이 나타났다. 종래의 연구들을 참고해 볼 때, 상기와 같은 소나무재선충에 대한 피페린의 독특한 살충 패턴은 선충이 단기간에 사멸하는 우수한 살충제로 활용될 수 있음을 시사한다.As shown in Figure 2, the positive control group, 5-iodoindole (5-iodoindole) treatment group showed a general killing pattern of pine wilt nematodes, whereas in the piperine treatment group, curling reaction and aggregation A unique insecticidal pattern such as Referring to the previous studies, the unique insecticidal pattern of piperine against the pine wilt nematode as described above suggests that it can be used as an excellent insecticide that kills the nematode in a short period of time.

실시예 2. 피페린이 소나무재선충의 알 부화율에 미치는 영향 평가Example 2. Evaluation of the effect of piperine on the egg hatching rate of pine wilt nematodes

강력한 살충제 또는 방제제는 대상 해충을 사멸시킬 뿐만 아니라 해충의 알 부화를 억제하는 효과가 동반된다. 종래의 연구에서 5-아이오도인돌(5-iodoindole)과 같은 할로겐화 화합물에서 선충의 알 부화를 억제하고 살충 효과가 나타났다.A strong insecticide or control agent not only kills the target pest, but is accompanied by the effect of inhibiting the egg hatching of the pest. In a previous study, halogenated compounds such as 5-iodoindole inhibited egg hatching of nematodes and showed an insecticidal effect.

살충제 또는 방제제로서 피페린이 소나무재선충의 알 부화를 억제하는지 평가하기 위해, 소나무재선충 알에 피페린을 처리하여 알 부화율을 확인하였다.In order to evaluate whether piperine as an insecticide or control agent inhibits egg hatching of pine wilt nematodes, the egg hatching rate was checked by treating pine wilt nematode eggs with piperine.

96-웰 플레이트에 소나무재선충의 알을 알 침전법(egg settling method)을 사용하여 플레이트 웰에 밀집시킨 후, 멸균수로 반복 세척하여, 카운팅하였다. 피페린을 0 ㎍/mL, 30 ㎍/mL 및 50 ㎍/mL으로 처리하고, 소나무재선충의 알 부화를 촉진하기 위해서 처리된 플레이트를 22℃에서 24 시간 배양 후, 광학 현미경을 이용하여 부화한 유충 및 부화하지 못한 알의 수를 계수하였다. 모든 실험은 두 번 반복되었으며, 결과는 평균 ± 표준 오차로 제시되었고, 소나무재선충 알의 부화율(Percent hatch rates; HR)은 다음과 같이 계산되었다:In a 96-well plate, the eggs of pine wood nematodes were concentrated in plate wells using the egg settling method, washed repeatedly with sterile water, and counted. Piperine was treated with 0 μg/mL, 30 μg/mL and 50 μg/mL, and the treated plate was incubated at 22° C. for 24 hours to promote egg hatching of Pine wilt nematodes, and then hatched larvae using an optical microscope. And the number of eggs that did not hatch were counted. All experiments were repeated twice, the results were presented as mean ± standard error, and the percentage hatch rates (HR) of pine wilt nematode eggs were calculated as follows:

HR(%) = [유충 / (알 + 유충) Х 100].HR(%) = [larva / (egg + larva) Х 100].

도 3b에 나타난 바와 같이, 피페린을 30 ㎍/mL 또는 50 ㎍/mL로 24시간 처리된 소나무재선충 알은 부화하지 못하였다. 특히, 피페린 50 ㎍/mL 처리군에서는 J1 및 J2 난에서 배 발생이 손상되어 약 90% 알의 부화가 억제되었으며, 소나무재선충의 알 부화율은 피페린 처리 농도의 의존적으로 감소하는 경향으로 나타났다.As shown in FIG. 3b , pine wilt nematode eggs treated with piperine at 30 μg/mL or 50 μg/mL for 24 hours did not hatch. In particular, in the group treated with piperine 50 μg/mL, embryo development was impaired in J1 and J2 eggs, and hatching was inhibited by about 90%, and the egg hatching rate of Pine wilt nematodes showed a tendency to decrease depending on the concentration of piperine treatment.

실시예 3. 피페린이 소나무재선충의 운동성에 미치는 영향 평가Example 3. Evaluation of the effect of piperine on the motility of pine wilt nematodes

액상 배지에서 선충의 운동성은 정형화된 유연한 동작으로 움직이며, 머리를 한 방향에서 다른 방향으로 이동시키는 것으로 정의되는 스래싱(thrashing) 행동은 선충의 유충에서 나타나는 운동성을 평가하는 특징이다.The nematode motility in the liquid medium moves in a standardized flexible motion, and the thrashing behavior, which is defined as moving the head from one direction to another, is a characteristic that evaluates the motility of nematode larvae.

피페린이 소나무재선충의 운동성에 미치는 영향을 평가하기 위해, 피페린이 노출된 소나무재선충 유충에서 스래싱(thrashing) 행동 횟수 및 운동 형태를 평가하였다.In order to evaluate the effect of piperine on the motility of pine wilt nematodes, the number of thrashing behaviors and movement patterns were evaluated in pine wilt nematode larvae exposed to piperine.

피페린이 포함된 액상 배지에 소나무재선충 유충을 24 시간 노출한 후, 20X 배율에서 iRiS™ 디지털 셀 이미징 시스템(iRiS™ Digital Cell Imaging System; Logos Bio Systems, Korea)이 장착된 광학 현미경으로 1분 동안 스래싱(thrashing) 행동을 계수하고, 20X 배율에서 운동 형태를 이미지로 모니터링하였다. 소나무재선충 유충이 비정상적으로 감겨있거나, 움직임을 보이지 않으면, 분석에 사용하지 않았다. After exposing P. nematode larvae to a liquid medium containing piperine for 24 hours, they were scanned for 1 minute under an optical microscope equipped with an iRiS™ Digital Cell Imaging System (Logos Bio Systems, Korea) at 20X magnification. Thrashing behaviors were counted and movement patterns were image monitored at 20X magnification. Pine wilt nematode larvae were not used for analysis if they were abnormally coiled or showed no movement.

도 3a에 나타난 바와 같이, 소나무재선충 유충의 스래싱(thrashing) 행동 빈도는 피페린 처리에 따라 감소하였다. 피페린 50 ㎍/mL 처리군에서는 스래싱 빈도가 현저히 감소하였으며, 생존한 소나무재선충의 스래싱 행동이 느리게 나타났다. 도 3c는 피페린 50 ㎍/mL 처리군과 대조군에서 소나무재선충 유충의 스래싱(thrashing) 행동을 광학 현미경 20X 배율에서 20초 단위로 촬영한 사진이며, 피페린을 미처리한 대조군에서는 소나무재선충 유충이 유연하게 스래싱 행동을 하는 반면, 피페린 처리군에서는 소나무재선충 유충의 스래싱 행동이 억제된 것으로 나타났다.As shown in FIG. 3A , the frequency of thrashing behavior of pine wilt nematode larvae decreased with piperine treatment. In the piperine 50 μg/mL treatment group, the thrashing frequency was significantly reduced, and the thrashing behavior of the surviving pine wilt nematodes appeared slowly. Figure 3c is a photograph of the thrashing behavior of pine wilt nematode larvae in the piperine 50 μg/mL treatment group and the control group at 20X magnification under an optical microscope, and in the control group untreated with piperine, the pine wilt nematode larvae On the other hand, it was found that the thrashing behavior of pine wilt nematode larvae was suppressed in the piperine-treated group.

상기 결과를 고려해볼 때 피페린은 전반적으로 소나무재선충의 운동 및 근육 기능을 억제하는 효과가 있음을 시사한다.Considering the above results, it is suggested that piperine has an overall effect of inhibiting the movement and muscle function of pine wilt nematodes.

실시예 4. 피페린이 식물에 미치는 독성 평가Example 4. Toxicity assessment of piperine on plants

피페린이 식물에 독성을 나타내는지 확인하기 위해, 종자 발아 실험으로 피페린이 식물 종자 발아에 미치는 영향을 평가하였다. To determine whether piperine is toxic to plants, the effect of piperine on plant seed germination was evaluated in a seed germination experiment.

당근(Daucus carota) 및 서양무아재비(Raphanus raphanistrum)의 씨앗을 멸균수에 하루 동안 담근 후, 1 mL의 100% 에탄올로 세척하고, 3% 치아 염소산 나트륨액(sodium hypochlorite solution)에 15분 동안 멸균하였다. 이후 씨앗을 멸균 처리하여 여러 번 세척하고, 0.7% 박토-아가와 0 ㎍/mL, 25 ㎍/mL, 50 ㎍/mL 또는 100 ㎍/mL 농도의 피페린이 보충된 Murashige & Skoog 배지(0.86 g/L)에 멸균된 씨앗을 25℃에서 2일 동안 배양하여 발아 정도를 평가하였다.Seeds of carrot ( Daucus carota ) and fern ( Raphanus raphanistrum ) were soaked in sterile water for one day, washed with 1 mL of 100% ethanol, and sterilized in 3% sodium hypochlorite solution for 15 minutes. did. The seeds were then sterilized and washed several times, and Murashige & Skoog medium (0.86 g/mL L) sterilized seeds were cultured at 25° C. for 2 days to evaluate the degree of germination.

도 4 에 나타난 바와 같이, 2일 이후에 피페린 처리군에서 당근(Daucus carota) 및 서양무아재비(Raphanus raphanistrum)의 씨앗이 모두 발아되었으며, 피페린이 식물에 독성이 없는 것으로 확인되었다.As shown in FIG. 4 , both seeds of carrot ( Daucus carota ) and fern fern ( Raphanus raphanistrum ) germinated in the piperine-treated group after 2 days, and it was confirmed that piperine was not toxic to plants.

실시예 5. 분자학적으로 피페린이 선충에 미치는 영향(Example 5. Molecular effect of piperine on nematodes ( in silicoin silico ))

선충에 대한 살충제인 이버멕틴(ivermectin)은 선충의 신경신호전달에 관여하는 GluCL 수용체(glutamate gated chloride ion channel receptor; 글루탐산 개폐성 염화 이온 채널 수용체)에 작용하여 신경 마비를 유도함으로써 살충 효과를 나타낸다. 피페린이 이버멕틴과 유사한 메커니즘으로 살충효과가 나타나는지 여부를 확인하기 위해서, 분자 도킹 기술을 이용하여 피페린과 GluCL 수용체의 상호작용을 분자학적으로 분석하였다.Ivermectin, an insecticide for nematodes, exhibits an insecticidal effect by inducing nerve paralysis by acting on GluCL receptors (glutamate gated chloride ion channel receptor) involved in nerve signal transduction of nematodes. In order to determine whether piperine exhibits an insecticidal effect through a mechanism similar to that of ivermectin, the interaction between piperine and GluCL receptor was molecularly analyzed using molecular docking technology.

예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegan)의 GluCL 수용체를 사용하여 피페린과 결합 형태를 분석하였고, GluCL 수용체 활성 부위를 식별하기 위해서, 이버멕틴 또는 피페린의 유도체인 피퍼롱구민의 GluCL 수용체 결합 형태와 비교하였다.The GluCL receptor of Caenorhabditis elegan was used to analyze the binding form with piperine, and to identify the GluCL receptor active site, it was compared with the GluCL receptor binding form of ivermectin or piperlongumin, a derivative of piperine.

GluCL 수용체는 Schrodinger 소프트웨어 패키지의 단백질 준비 마법사(the Protein Preparation Wizard of Schrodinger software package)로 준비하고, 리간드는 LigPrep 소프트웨어를 사용하여 제조하였다. 도킹은 초정밀(XP) 유연성 모드에서 Schrodinger 소프트웨어 11.4 (Schrodinger Software Solutions, USA)를 사용하여 수행되었다.GluCL receptors were prepared using the Protein Preparation Wizard of Schrodinger software package, and ligands were prepared using LigPrep software. Docking was performed using Schrodinger software 11.4 (Schrodinger Software Solutions, USA) in ultra-precision (XP) flexibility mode.

이버멕틴은 GluCL 수용체의 Chain D/E 인터페이스의 막 관통 도메인 즉, 활성 부위에 결합하는 것으로 나타났으며, 이버멕틴을 GluCL 수용체-리간드 복합체에서 제거하면, 18Å x 18Å x 18Å 입방 크기를 갖는 그리드가 형성되었다. 도 5에 나타난 바와 같이, 이버멕틴은 GluCL 수용체의 219번째 Glu에 상호작용 하였다. GluCL 수용체의 219번째 Glu는 리간드와 상호작용하여 GluCL 수용체의 활성화에 주요 부위이다. It has been shown that ivermectin binds to the transmembrane domain, that is, the active site, of the Chain D/E interface of the GluCL receptor, and when ivermectin is removed from the GluCL receptor-ligand complex, a grid with a cubic size of 18 Å × 18 Å × 18 Å was formed As shown in FIG. 5 , ivermectin interacted with Glu at position 219 of the GluCL receptor. The 219th Glu of the GluCL receptor interacts with a ligand and is a major site for activation of the GluCL receptor.

도 5를 참조하면, 피페린도 이버멕티과 유사하게 GluCL 수용체의 219번째 Glu과 상호작용하는 것으로 나타났다.Referring to FIG. 5 , piperine was found to interact with Glu at position 219 of the GluCL receptor similarly to ivermecti.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 즉, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다.As described above in detail a specific part of the present invention, for those of ordinary skill in the art, it is clear that this specific description is only a preferred embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereby. Do. That is, the substantial scope of the present invention is defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (19)

피페린을 유효성분으로 함유하는 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus) 살충용 조성물로서,
상기 살충용 조성물은 상기 피페린을 10 ㎍/mL 내지 100 ㎍/mL으로 포함하는 것을 특징으로 하는 살충용 조성물.
As a composition for insecticidal pine wood nematode ( Bursaphelenchus xylophilus ) containing piperine as an active ingredient,
The insecticidal composition is an insecticidal composition, characterized in that it contains the piperine in an amount of 10 μg/mL to 100 μg/mL.
제1항에 있어서, 상기 살충용 조성물은 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)의 감염을 방지하는 것을 특징으로 하는 살충용 조성물.According to claim 1, wherein the insecticidal composition is a pine wood nematode ( Bursaphelenchus xylophilus ) Insecticidal composition, characterized in that to prevent infection. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 살충용 조성물은 오일 스프레이, 유화 가능한 농축물, 습윤성 분말, 유동물, 과립, 더스트, 에어로졸, 훈연제, 증기화 가능한 제형물, 스모킹 제형물, 독성 유인물, 및 수지 제형물로 이루어진 군에서 선택되는 제형인 것을 특징으로 하는 살충용 조성물.The composition of claim 1 , wherein the insecticidal composition is an oil spray, emulsifiable concentrate, wettable powder, fluid, granule, dust, aerosol, fumigant, vaporizable formulation, smoking formulation, toxic attractant, and resin formulation. Insecticidal composition, characterized in that the formulation selected from the group consisting of. 제1항에 있어서, 상기 살충용 조성물은 상기 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)의 유충 또는 성충을 사멸시키는 것을 특징으로 하는 살충용 조성물.According to claim 1, wherein the insecticidal composition is an insecticidal composition characterized in that to kill the larvae or adults of the pine wood nematode ( Bursaphelenchus xylophilus ). 제6항에 있어서, 상기 살충용 조성물에 함유된 피페린이 상기 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)의 GluCL 수용체(glutamate gated chloride ion channel receptor; 글루탐산 개폐성 염화 이온 채널 수용체)와 결합하는 것을 특징으로 하는 살충용 조성물.According to claim 6, wherein piperine contained in the insecticidal composition is GluCL receptor (glutamate gated chloride ion channel receptor; glutamate gated chloride ion channel receptor) of the pine wood nematode ( Bursaphelenchus xylophilus ) Insecticide characterized in that it binds to composition. 제1항에 있어서, 상기 살충용 조성물은 상기 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)의 알 부화를 방지하는 것을 특징으로 하는 살충용 조성물.According to claim 1, wherein the insecticidal composition is an insecticidal composition for preventing the egg hatching of the pine wood nematode ( Bursaphelenchus xylophilus ). 삭제delete 피페린을 유효성분으로 함유하는 조성물을 이를 필요로 하는 대상체에 처리하는 단계를 포함하는 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus) 살충 방법으로서,
상기 조성물은 상기 피페린을 10 ㎍/mL 내지 100 ㎍/mL으로 포함하는 것을 특징으로 하는 살충 방법.
As an insecticidal method of pine wood nematode ( Bursaphelenchus xylophilus ) comprising the step of treating a subject in need thereof with a composition containing piperine as an active ingredient,
The composition is an insecticidal method, characterized in that it comprises the piperine in an amount of 10 μg/mL to 100 μg/mL.
제10항에 있어서, 상기 대상체는 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)이 감염된 식물인 살충 방법.The method according to claim 10, wherein the subject is a plant infected with the pine nematode ( Bursaphelenchus xylophilus ). 제11항에 있어서, 상기 식물은 소나무, 곰솔, 잣나무, 해안송, 유럽 곰솔 및 라타에타 소나무로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 살충 방법.The method according to claim 11, wherein the plant is one or more selected from the group consisting of pine, pine, pine, coastal pine, European pine, and rataeta pine. 제11항에 있어서, 상기 살충 방법은 살충용 조성물을 상기 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)의 알, 이의 유충, 이의 성충, 또는 이의 서식처에 처리하는 단계를 더 포함하는 살충 방법.According to claim 11, wherein the insecticidal method further comprises the step of treating the insecticidal composition to the eggs, larvae, adults thereof, or their habitat of the pine wilt nematode ( Bursaphelenchus xylophilus ). 삭제delete 청구항 1의 조성물을 이를 필요로 하는 대상체에 처리하여 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)을 살충하는 단계를 포함하는 소나무재선충병(pine wilt disease)에 대한 방제 또는 치료 방법.A method for controlling or treating pine wilt disease, comprising the step of treating the composition of claim 1 to a subject in need thereof to insecticidal pine wilt nematode ( Bursaphelenchus xylophilus ). 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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